Question

小明和爸爸在元旦假日時去太湖邊游玩，發現湖邊的石頭和泥沙在中午太陽光的照射下，手摸上去感覺很溫暖，而湖水卻很涼．同樣的太陽光照射，為什么會出現不同的結果呢？小明想：是不是泥沙和水吸熱升溫快慢不同呢？于是他從湖邊取了一些泥沙和太湖水帶回家進行探究．
小明在兩個相同玻璃杯中分別裝上相同質量的太湖水和泥沙，用一個100W的白熾燈同時照射它們，并用溫度計測出它們不同時刻的溫度值．記錄的數據如下表所示．

照射時間/min		0	2	4	6	8	10	12
溫度/℃	湖水	31.0	31.6	32.1	32.5	32.8	33.0	33.1
	泥沙	31.0	32.5	33.8	34.8	35.8	36.0	36.3

（1）小明探究的物理問題是：

泥沙和水吸熱升溫快慢是否不同

．
（2）小明根據收集到的數據在方格紙上畫出了湖水的溫度隨時間變化的圖象．請你在如圖所示的同一方格紙上畫出泥沙的溫度隨時間變化的圖象．
（3）分析小明探究中收集到的數據或根據數據畫出的兩個圖象，你能得出探究結論是：

湖水比泥沙升溫慢或泥沙升溫比湖水快

．

Answer 1

分析：物質吸收熱量的多少與物質的比熱容、質量、溫度的變化值有關，對于此類多變量的探究題，應使用控制變量法來研究分析；結合本題，用一個100W的白熾燈同時照射相同質量的太湖水和泥沙，控制了物質質量相同、加熱時間相同、吸收的熱量相同（同一加熱源），而表格列出的是不同加熱時間下對應的不同溫度，聯系前面提到的相同量和不同量即可分析判斷出該題的答案．

解答：解：（1）“裝上相同質量的太湖水和泥沙”控制了兩種物質的質量相同；用同一加熱源，
控制了相同加熱時間下物體吸收的熱量相同；由表格得：在相同的條件下，
不同物質的溫度變化值不同，根據控制變量的思想可得出，該題探究的物理問題是：
泥沙和水吸熱升溫快慢是否不同（或相同質量的水和泥沙，吸收相同的熱量，哪種物質升溫快？）．
（2）根據表格數據描點然后作圖如下：


（3）分析圖象可得結論：相同質量的太湖水和泥沙，吸收相同的熱量后，泥沙升溫快，
由此可知：湖水比泥沙升溫慢或泥沙升溫比湖水快．
故答案為（1）泥沙和水吸熱升溫快慢是否不同；（2）如上圖所示．（3）湖水比泥沙升溫慢或泥沙升溫比湖水快．

點評：本題主要考查了控制變量法在實驗探究中的應用，如果一個現象受到多個因素的影響，研究其中一個因素的作用時，一定采用控制變量法，一定要注意保證其它因素是相同的．